avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2025-9-2-71-77SYAJKBavroen-88Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGОсобенности разработки поршневых компрессоров отпарного газа, используемых в комплексах для сжижения, хранения и перегрузки природного газаFeatures of development of boil-off reciprocating compressors used in complexes for storage and transportation of liquid natural gashttps://orcid.org/0000-0002-3553-2854БураковА. В.BurakovA. V.

Бураков Александр Васильевич - начальник ЦКБ АО «Компрессор».

194044, Санкт-Петербург, пр. Большой Сампсониевский, 64

AuthorID (РИНЦ) 994917

AuthorID (SCOPUS) 57210981312

Aleksandr V. Burakov - Head of the Central Design Bureau, JSC “Compressor”.

Saint Petersburg, Bolshoi Sampsonievsky Ave., 64, 194044

AuthorID (RSCI) 994917

AuthorID (SCOPUS) 57210981312

47otdel@compressor.spb.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1236-2458КотловА. А.KotlovA. A.

Котлов Андрей Аркадьевич - кандидат технических наук, ведущий инженер АО «Компрессор».

194044, Санкт-Петербург, пр. Большой Сампсониевский, 64

AuthorID (РИНЦ) 653245

AuthorID (SCOPUS) 57203586344

Andrey A. Kotlov - Candidate of Technical Sciences, Leading Engineer, JSC “Compressor”.

Saint Petersburg, Bolshoi Sampsonievsky Ave., 64, 194044

AuthorID (RSCI) 653245

AuthorID (SCOPUS) 57203586344

КузнецовЛ. Г.KuznetsovL. G.

Кузнецов Леонид Григорьевич - доктор технических наук, профессор (Россия), генеральный конструктор АО «Компрессор».

194044, Санкт-Петербург, пр. Большой Сампсониевский, 64

AuthorID (РИНЦ) 359074

ResearcherID A-8766-2018

Leonid G. Kuznetsov - Doctor of Technical Sciences, Professor, General Designer, JSC “Compressor”.

Saint Petersburg, Bolshoi Sampsonievsky Ave., 64, 194044

AuthorID (RSCI) 359074

ResearcherID A-8766-2018

office@compressor.spb.ruАО «Компрессор»РоссияJSC “Compressor”Russian Federation202530062025927177Copyright © Бураков А.В., Котлов А.А., Кузнецов Л.Г., 20252025Бураков А.В., Котлов А.А., Кузнецов Л.Г.Burakov A.V., Kotlov A.A., Kuznetsov L.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/88

В статье рассмотрены системы для сжижения, хранения и перегрузки природного газа, в которых ключевую роль играют компрессоры для утилизации отпарного газа. Приведены основные особенности компрессоров отпарного газа, требуемые параметры поршневых компрессоров отпарного газа, основные проблемы расчета компрессоров в различных системах и методы проектирования поршневых компрессоров, обеспечивающие повышение надежности компрессоров для повышения эффективности систем утилизации отпарного газа.

This article discusses complexes for the transportation, storage and transportation of liquefied natural gas, where compressors for the utilization of boil-off gas play a key role. The authors describe main features of boil-off compressors, the required parameters of reciprocating steam gas compressors, the main problems of calculating compressors in various systems, design methods for reciprocating compressors that improve the reliability of steam gas compressors to improve efficiency of liquefied natural gas storage and transportation systems.

компрессорсжиженный природный газотпарной газразработкарасчетэффективностьcompressorliquid natural gasboil-off gasdevelopmentcalculationefficiencyReferencesОб утверждении долгосрочной программы развития производства сжиженного природного газа в РФ: Распоряжение Правительства РФ от 16 марта 2021 г. № 640-р. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202103230009 (дата обращения: 10.02.2025).Ob utverzhdenii dolgosrochnoy programmy razvitiya proizvodstva szhizhennogo prirodnogo gaza v RF: Rasporyazheniye Pravitel’stva RF ot 16 marta 2021 g. № 640-r. [On approval of the long-term liquefied natural gas production development program in the Russian Federation: Order of the Government of the Russian Federation No. 640-r dated 16 March 2021]. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202103230009 (accessed: 10.02.2025). (In Russ.).Казимиров А. В., Прилуцкий И. К., Молостов А. В. Система хранения сжиженного природного газа для ракетно-космического комплекса // Результаты современных научных исследований и разработок: сб. ст. XI Всерос. науч.-практ. конф. Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение», 2020. С. 44–48. EDN: WVSSKZ.Kazimirov A. V., Prilutskiy I. K., Molostov A. V. Sistema khraneniya szhizhennogo prirodnogo gaza dlya raketno-kosmicheskogo kompleksa [Liquefied natural gas storage system for the space rocket complex]. Rezul’taty sovremennykh nauchnykh issledovaniy i razrabotok. Results of Modern Scientific Research and Development. Penza, 2020. P. 44–48. EDN: WVSSKZ. (In Russ.).ГОСТ Р 57431–2017 (ИСО 16903:2015). Газ природный сжиженный. Общие характеристики. Введ. 30–03–2017. Москва: Стандартинформ, 2017. 16 с.GOST R 57431–2017 (ISO 16903:2015). Gaz prirodnyy szhizhennyy. Obshchiye kharakteristiki [Liquefied natural gas. General characteristics]. Moscow, 2017. 16 p. (In Russ.).ГОСТ Р 56835–2015. Газ природный сжиженный. Газ отпарной производства газа природного сжиженного. Определение компонентного состава методом газовой хроматографии. Введ. 01–01–2017. Москва: Стандартинформ, 2019. 15 с.GOST R 56835–2015. Gaz prirodnyy szhizhennyy. Gaz otparnoy proizvodstva gaza prirodnogo szhizhennogo. Opredeleniye komponentnogo sostava metodom gazovoy khromatografii [Liquefied natural gas. Boil-off gas of liquefied natural gas production. Determination of composition by gas chromatography method]. Vved. 01–01–2017. Moscow, 2019. 15 p. (In Russ.).Чураев К. А., Дыда А. А., Панкратов Е. А. Анализ гидродинамических процессов в системе транспортировки сжиженного природного газа // Наука и бизнес: пути развития. 2024. № 2 (152). С. 32–36. EDN: USAWQY.Churayev K. A., Dyda A. A., Pankratov E. A. Analiz gidrodinamicheskikh protsessov v sisteme transportirovki szhizhennogo prirodnogo gaza [Analysis of hydrodynamic processes in the liquefied natural gas transportation system]. Nauka i biznes: puti razvitiya. Science and Business: Development Ways. 2024. No. 2 (152). P. 32–36. EDN: USAWQY. (In Russ.).ГОСТ 31843–2013 (ISO 13707:2000). Нефтяная и газовая промышленность. Компрессоры поршневые. Общие технические требования. Введ. 01–02–2015. Москва: Стандартинформ, 2019. 15 с.GOST 31843–2013 (ISO 13707:2000). Neftyanaya i gazovaya promyshlennost’. Kompressory porshnevyye. Obshchiye tekhnicheskiye trebovaniya [Petroleum and natural gas industries. Reciprocating compressors. General technical requirements]. Moscow, 2019. 15 p. (In Russ.).СТО ИНТИ S.601–2023. (Ред. 2). Поршневые компрессорные установки для нефтегазопереработки и нефтехимии. Общие технические условия. URL: https://informproekt.ru/docs/352320730/ (дата обращения: 10.02.2025).STO INTI S.601–2023. (ed. 2). Porshnevyye kompressornyye ustanovki dlya neftegazopererabotki i neftekhimii. Obshchiye tekhnicheskiye usloviya [Piston compressor units for oil and gas processing and petrochemistry. General technical requirements]. URL: https://informproekt.ru/docs/352320730/ (accessed: 10.02.2025). (In Russ.).Казимиров А. В., Молостов А. В., Молодова Ю. И. [и др.]. Прогноз параметров экспериментальной ступени поршневого компрессора при работе в составе установок повторного ожижения отпарного газа // Компрессорная техника и пневматика. 2021. № 4. С. 14–20. EDN: HQQGMX.Kazimirov A. V., Molostov A. V., Molodova Yu. I. [et al.]. Prognoz parametrov eksperimental’noy stupeni porshnevogo kompressora pri rabote v sostave ustanovok povtornogo ozhizheniya otparnogo gaza [Forecast of parameters of the experimental stage of a reciprocating compressor when operating as part of boil-off gas re-liquefaction units]. Kompressornaya tekhnika i pnevmatika. Compressor Technology and Pneumatics. 2021. No. 4. P. 14–20. EDN: HQQGMX. (In Russ.).Shin H., Kim D., Choi W. [et al.]. Optimal design of BOG reliquefaction systems for LNG carriers: a focus on GMS performance during loaded voyages. Korean Journal of Chemical Engineering. 2024. Vol. 42 (4). DOI: 10.1007/s11814-024-00348-2.Shin H., Kim D., Choi W. [et al.]. Optimal design of BOG reliquefaction systems for LNG carriers: a focus on GMS performance during loaded voyages. Korean Journal of Chemical Engineering. 2024. Vol. 42 (4). DOI: 10.1007/s11814-024-00348-2.Ghosh S., Atul D. Innovative cold start-up solution of BOG compressors / without Flaring at LNG Terminal. Paper presented at the ADIPEC, Abu Dhabi, UAE. 2024. SPE-222639-MS. DOI: 10.2118/222639-MS.Ghosh S., Atul D. Innovative cold start-up solution of BOG compressors / without Flaring at LNG Terminal. Paper presented at the ADIPEC, Abu Dhabi, UAE. 2024. SPE-222639-MS. DOI: 10.2118/222639-MS.Zhao B., Wang T., Peng X., Feng J. Experimental study on performance of BOG compressor. 9th International Conference on Compressors and their Systems. IOP Publishing. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 90. DOI: 10.1088/1757-899X/90/1/012022.Zhao B., Wang T., Peng X., Feng J. Experimental study on performance of BOG compressor. 9th International Conference on Compressors and their Systems. IOP Publishing. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 90. DOI: 10.1088/1757-899X/90/1/012022.Середенко Е. С. Модель прогнозирования испарения сжиженного природного газа (СПГ) // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. В. 2 т. Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2019. Т. 1. С. 225–229. EDN: ORWTXJ.Seredenko E. S. Model’ prognozirovaniya ispareniya szhizhennogo prirodnogo gaza (SPG) [Prediction model for vaporisation of liquefied natural gas (LNG)]. Nizkotemperaturnyye i pishchevyye tekhnologii v XXI veke. Low Temperature and Food Technologies in the XXI Century. In 2 vols. Saint Petersburg, 2019. Vol. 1. P. 225–229. EDN: ORWTXJ. (In Russ.).Покусаев М. Н., Ермолаев В. П. Повышение энергоэффективности судовой энергетической установки крупнотоннажного танкера для перевозки газа // 63-я Междунар. науч. конф. Астраханского государственного технического университета, посвященная 25-летию Астраханского государственного технического университета, Астрахань, 22–26 апреля 2019 года. Астрахань: Астраханский государственный технический университет, 2019. С. 182. EDN: FBIEZI.Pokusayev M. N., Ermolayev V. P. Povysheniye energoeffektivnosti sudovoy energeticheskoy ustanovki krupnotonnazhnogo tankera dlya perevozki gaza [Improving the energy efficiency of the ship power plant of a large-capacity gas tanker]. 63-ya Mezhdunarodnaya Nauchnaya Konferentsiya Astrakhanskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta, Posvyashchennaya 25-letiyu Astrakhanskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta. Astrakhan’, 2019. P. 182. EDN: FBIEZI. (In Russ.).СТО Газпром 2-3.4-1215–2020. Инфраструктура для производства, хранения и отгрузки сжиженного природного газа. Хранилище. Общие технические условия. Санкт-Петербург: Газпром Экспо, 2021. 27 с.STO Gazprom 2-3.4-1215–2020. Infrastruktura dlya proizvodstva, khraneniya i otgruzki szhizhennogo prirodnogo gaza. Khranilishche. Obshchiye tekhnicheskiye usloviya [Infrastructure for production, storage and transportation of liquefied natural gas. Storage facility. General technical requirements]. Saint Petersburg, 2021. 27 p. (In Russ.).Зиганшин А. С., Кузьмин О. Л. Применение компрессора отпарного газа в проекте Мурманский СПГ // Труды XIX Междунар. науч.-практ. конф. по компрессоростроению, посвященной 100-летию со дня рождения Владимира Борисовича Шнеппа. Казань: ООО «ВИЗАРД», 2024. С. 154–160. EDN: VFWUYL.Ziganshin A. S., Kuz’min O. L. Primeneniye kompressora otparnogo gaza v proyekte Murmanskiy SPG [Application of the boil-off gas compressor in the Murmansk LNG project]. Trudy XIX Mezhdunarodnoy Nauchno-prakticheskoy Konferentsii po Kompressorostroyeniyu, Posvyashchennoy 100-letiyu so Dnya Rozhdeniya Vladimira Borisovicha Shneppa. Kazan, 2024. P. 154–160. EDN: VFWUYL. (In Russ.).Пат. 2642713 С1. Российская Федерация, МПК B63B 25/16. Система обработки отпарного газа / Ли Д. Ч., Ким Н. С., Дзунг Д. Х., Парк Ч. Г. № 2016138308; заявл. 27.03.2015; опубл. 25.01.2018. Бюл. № 3.Patent 2642713 C1. Russian Federation, IPC B63B 25/16. Sistema obrabotki otparnogo gaza [System for processing stripping gas] / Li D. Ch., Kim N. S., Dzung D. Kh., Park Ch. G. No. 2016138308. (In Russ.).Пат. 2669222 C1. Российская Федерация, МПК F04B 41/00. Мобильный компрессорный блок для перекачки паров сжиженного природного газа / Кузнецов Л. Г., Кузнецов Ю. Л., Бураков А. В. [и др.]. № 2017140119; заявл. 19.04.2017; опубл. 09.10.2018. Бюл. № 28. EDN: ABNLLB.Patent 2669222 C1. Russian Federation, IPC F04B 41/00. Mobil’nyy kompressornyy blok dlya perekachki parov szhizhennogo prirodnogo gaza [Mobile compressor unit for pumping liquids of liquefied natural gas] / Kuznetsov L. G., Kuznetsov Yu. L., Burakov A. V. [et al.]. No. 2017140119. EDN: ABNLLB. (In Russ.).Хотский Р. Р., Макшанов, А. В., Бураков А. В., Тындыкарь Л. Н. Диагностика неисправностей судовых поршневых компрессоров с использованием преобразования Гильберта–Хуанга // Морской вестник. 2025. № 1 (93). С. 71–75. EDN: JVLHQR.Khotskiy R. R., Makshanov A. V., Burakov A. V., Tyndykar’ L. N. Diagnostika neispravnostey sudovykh porshnevykh kompressorov s ispol’zovaniyem preobrazovaniya Gil’berta-Khuanga [Diagnostics of faults of marine piston compressors using the Hilbert–Huang transform]. Morskoy Vestnik. 2025. No. 1 (93). P. 71–75. EDN: JVLHQR. (In Russ.).ГОСТ Р 56851–2016. Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств. Введ. 18–01–2016. Москва: Стандартинформ, 2016. 23 с.GOST R 56851–2016. Gaz prirodnyy szhizhennyy. Metod rascheta termodinamicheskikh svoystv [Liquefied natural gas. Method for calculation of thermodynamic properties]. Moscow, 2016. 23 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.